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工业革命以来,温室气体排放量持续增加,导致全球气候变暖,温度上升1.1℃,极端天气频繁出现;多年冻土区域占全球陆地面积的21.8%,对气候的变化极敏感,全球气候变暖导致多年冻土区域中生态环境发生改变,其中储存的碳、氮以CO2、CH4、N2O的形态大量释放,加剧全球气候变化。本研究选择大兴安岭多年冻土带,探究多年冻土区域中温室气体通量对气候变暖的反馈,主要分为两个方面:(1)研究连续冻土、不连续冻土、岛状冻土温室气体的释放特征,结合环境因子特点,分析三种类型冻土温室气体通量的差异性及产生差异性的原因;(2)研究连续冻土温室气体通量在秋季冻结期的变化,分析环境因子及植被类型对温室气体通量的影响,比较生长季及冻结期连续冻土产生的全球增温潜势。连续冻土、不连续冻土、岛状冻土中土壤温度、含水率对气候变化的敏感性依次降低,连续冻土的生态系统更脆弱,受气候变化影响更强烈;p H、TOC表现为连续冻土<不连续冻土<岛状冻土,而NH4+-N、NO3--N表现为不连续冻土<连续冻土<岛状冻土。三种类型冻土CO2平均通量分别为(105.50±41.25)、(127.15±55.28)、(342.10±44.37)mg·m-2·h-1,连续冻土、不连续冻土CO2排放通量显著小于岛状冻土(p<0.05),土壤的温度及TOC是三种类型冻土CO2排放通量差异性的主要影响因子;三种类型冻土中CH4平均通量分别为(-26.47±189.17)、(118.35±181.76)、(95.52±127.26)μg·m-2·h-1,连续冻土表现为CH4的吸收汇,不连续冻土、岛状冻土表现为CH4的排放源,三种类型冻土中CH4通量与温度正相关,与土壤含水率负相关,同时土壤的含水率决定冻土区域为CH4的源/汇;连续冻土区域中N2O平均通量[(-3.90±6.62)μg·m-2·h-1]显著小于岛状冻土[(3.78±6.15)μg·m-2·h-1],而不连续冻土中N2O的平均通量[(0.78±6.00)μg·m-2·h-1]与二者无显著差异性,连续冻土、岛状冻土中N2O通量的差异性主要受土壤温度影响。观测期间,连续冻土、不连续冻土、岛状冻土产生的全球增温潜势分别为118.75、176.50、417.40,对全球气候变暖的贡献依次增大,并且三种类型冻土中全球增温潜势(GWP)的组成结构以CO2为主(96.67%~103.26%)。连续冻土CO2、CH4的通量在秋季冻结期明显小于生长季,而N2O的通量明显大于生长季。土壤温度、土壤含水率对三种温室气体的通量均有显著的影响,可以解释CO2排放通量变化的14.9%~51.8%、64.0%~73.2%,CH4排放通量变化的51.0%~70.3%、83.5%~85.4%,N2O排放通量变化的60.3%~93.3%、67.6%~81.0%,并且N2O排放通量与土壤中氨态氮、硝态氮的含量显著正相关;同时研究表明,植被类型不会影响多年冻土区域CO2和N2O的通量,但是对CH4通量有较大的影响。连续冻土区域中,秋季冻结期、生长季产生的GWP依次增大,而且秋季冻结期对全年GWP的贡献率极小。相比于生长季,秋季冻结期CO2和CH4的累计排放通量处于较低的水平,占两种温室气体全年排放总量的2.73%~6.56%、-55.12%~2.28%,而秋季冻结期产生N2O对全年总排放量的贡献率较高。